JPH06105411A - リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置 - Google Patents

リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置

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Publication number
JPH06105411A
JPH06105411A JP4275088A JP27508892A JPH06105411A JP H06105411 A JPH06105411 A JP H06105411A JP 4275088 A JP4275088 A JP 4275088A JP 27508892 A JP27508892 A JP 27508892A JP H06105411 A JPH06105411 A JP H06105411A
Authority
JP
Japan
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levitation
mover
induction motor
linear induction
control unit
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Pending
Application number
JP4275088A
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English (en)
Inventor
Koichi Nakano
浩一 中野
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Publication date
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動子の荷重と吸引力が予め定めた値と異な
っていても移動子が安定した浮上状態を得られるように
する。 【構成】 搬送路10と、搬送路10の全長にわたって設け
られたリニア誘導モータの固定子11と、固定子11と対向
して移動可能に設けられた移動子20とよりなっている。
移動子20は浮上制御コイル22に巻回したU字状鉄心21
と、浮上位置センサ23と、制御部30とを具備している。
制御部30は、浮上位置センサ23の検出結果に基づいて浮
上制御コイル22を短絡・開放して移動子20を予め設定さ
れた浮上位置に浮上させる浮上制御部31と、移動子20の
振動状態に応じて前記浮上制御コイル22の通電電流を増
減する吸引力制御部41とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は移動子を浮上しながら搬
送させるリニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置に
係り、特に移動子を安定して浮上させるようにした搬送
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の搬送装置(以下、従来装置とい
う)は、搬送方向に形成された搬送路と、搬送路全長に
わたって設けられたリニア誘導モータの固定子と、固定
子に対向して設けられた搬送路に沿って移動する移動子
とよりなっている。
【0003】移動子は搬送方向にU字状に形成され浮上
制御コイルに巻回したU字状鉄心と、移動子の浮上位置
を検出する浮上位置センサを具備している。
【0004】始発ステーションにおいて移動子に荷が積
載される。そのときの荷重に釣り合った磁気吸引力が得
られる浮上位置を移動子の浮上位置指令値として、移動
子に設けた記憶装置に予め記憶させておく。
【0005】移動子は前記浮上位置センサの検出結果と
前記浮上位置指令値とを比較し、(検出結果<浮上位置
指令値)のときは前記浮上制御コイルを短絡し、(検出
結果>浮上位置指令値)のときは前記浮上制御コイルを
開放することによって磁気吸引力を加減しながら指令さ
れた浮上位置近傍を保持しつつ目的地のステーションま
で移動するようになっている。前記した始発ステーショ
ンで与えられる浮上位置指令値は荷の荷重に応じて予め
設定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、浮上中の移動子の振動状態は移動子の荷
重によって変化する。以下、図8、図9を参照して説明
する。
【0007】図8は固定子と移動子間に発生する磁気吸
引力(以下吸引力という)と浮上位置との関係図で、図
8(A)は移動子の荷重Wが大きい場合、図8(B)は
荷重Wが小さい場合を示し、何れの場合も移動子の浮上
位置Aは同一としている。
【0008】図においてFSは浮上制御コイル短絡時の
吸引力の変化を示す曲線、FOは浮上制御コイル開放時
の吸引力の変化を示す曲線、FLは両曲線FS、FOの
平均吸引力の変化を示す曲線、両曲線FS、FOに挟ま
れる部分Lは移動子の浮上領域、曲線FSより下方部分
Mは吸引力過大による吸着領域、曲線FOより上方部分
Nは吸引力不足による落下領域である。
【0009】図9は図8に示す浮上位置における移動子
の振動波形図で、図9(A)は図8(A)に対応し平均
吸引力Lに対し荷重が大の場合を、図9(B)は図8
(B)に対応し平均吸引力Lに対し荷重が小の場合を示
している。図示のように同一浮上位置において移動子荷
重の大小によって吸引力及び移動子の振動量(振幅)が
変化している。
【0010】前記のように始発ステーションで与えられ
る移動子の荷重が異なった場合には、吸引力に対する荷
重の大小によって振動量が変化して浮上状態が安定しな
いという難点があった。
【0011】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
であり、移動子の荷重と吸引力が予め定めた値と異なっ
ていても安定した浮上状態を得られるようにしたリニア
誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置を提供することを
目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係るリニア誘導
モータを用いた磁気浮上搬送装置は、搬送路と、搬送路
全長にわたって設けられたリニア誘導モータの固定子
と、固定子に対向して移動可能に設けられた移動子とよ
りなり、前記搬送路は、搬送方向に沿って形成されると
ともに移動子の浮上位置が予め設定されており、一方、
移動子は搬送方向にU字状に形成され浮上制御コイルを
巻回したU字状鉄心と、前記浮上位置を検出する浮上位
置センサと、制御部とを具備しており、前記制御部は、
浮上位置センサの検出結果に基づいて前記浮上制御コイ
ルを短絡・開放して移動子を予め設定された浮上位置に
浮上させる浮上制御部と、前記設定された浮上位置を保
持しながら移動子の振動状態に応じてリニア誘導モータ
に働く磁気吸引力を増減させる吸引力制御部とを有して
いることを特徴としている。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明装置の構成説明図、図2は本発明
の動作を説明するフローチャート、図3は移動子の振動
状態を示す説明図で、図3(A)は吸引力に対し荷重が
小さい場合を、図3(B)は吸引力に対し荷重が大きい
場合を示している。図4は図3に抵抗値を1ステップ増
減した場合の移動子の振動状態を示す説明図で、図4
(A)は吸引力に対し荷重が小さい場合において抵抗値
を減少させた状態を、図4(B)は荷重が大きい場合に
おいて抵抗値を増加させた状態を示している。図5は図
4に繰り返し複数回抵抗値を変化させた場合の振動状態
を示す説明図、図6は浮上位置及び抵抗値の変化を示す
実測図、図7は抵抗値変化による吸引力と浮上位置の関
係図である。
【0014】本発明装置は搬送路10と、リニア誘導モー
タの固定子11と、リニア誘導モータの二次側部分を構成
する移動子20よりなっている。
【0015】搬送路10は搬送方向に形成されており、移
動子20の浮上位置指令値Aがガイドラインとして予め定
められている。
【0016】固定子11は搬送路10の全長にわたって設け
られている。移動子20は前記固定子11に対向して移動可
能に設けられ、搬送方向にU字状に形成されたU字状鉄
心21と、U字状鉄心21に巻回された浮上制御コイル22
と、浮上位置センサ23と、制御部30と、光通信器50とを
含んでいる。浮上位置センサ23は移動子20の実際の浮上
位置を検出するものである。
【0017】制御部30は浮上制御部31と吸引力制御部41
によりなっている。浮上制御部31は浮上位置センサ23の
検出結果に基づいて前記浮上制御コイル22を短絡・開放
してリニア誘導モータの吸引力を増減させ、移動子20を
予め設定された浮上位置に浮上させるものである。そし
てダイオードブリッジ311 、スイッチング素子としての
トランジスタ312 を含む制御回路313 と、増幅回路314
、A/D変換器315 、浮上位置指令値記憶装置316 、
比較器317 と複数個( 図示例では4 個) のそれぞれ抵抗
値が異なる抵抗R1、R2、R3、R4(以下総称する
場合は符号Rを用いる)を含んでいる。抵抗値はR1>
R2>R3>R4とする。
【0018】前記抵抗Rにはこれにスイッチング素子と
してのトランジスタ321 、322 、323 、324(以下総称す
る場合には符号320 を用いる) が直列接続されて4 個の
枝回路を形成しており、さらにこれらの枝回路が浮上制
御コイル22に並列接続されている。図中318 がダイオー
ド、319 は蓄電池である。
【0019】吸引力制御部41は前記抵抗Rの抵抗値を増
減させることにより浮上制御コイル22の電流を制御する
もので、実測浮上位置データ記憶装置411 、振動量計算
装置412 、振動量上限値記憶装置413 、振動量下限値記
憶装置414 、上限振動量比較器415 、下限振動量比較器
416 、抵抗切替器417 を含んでいる。
【0020】光通信器50は図外の始発ステーション等に
設けられた光通信器12との間で双方に信号が伝達される
ようになっている。
【0021】次に、制御部30の動作について図2を参照
して、まず浮上制御部31より説明する。
【0022】(1) 移動子20の浮上位置指令値Aが図外の
始発ステーションより光通信器12を介して光通信器50に
取り込まれる( ステップS1)
【0023】(2) 光通信器50で受信した浮上位置指令値
Aは浮上位置指令値記憶装置316 に入力し記憶されてい
る( ステップS2)。
【0024】(3) 浮上位置センサ23によって検出された
実測浮上位置データBは、A/D変換器315 を介して比
較器317 に入力され、比較器317 で前記浮上位置指令値
Aと実測浮上位置データBが比較される(ステップS
3)。
【0025】(4) 実測浮上位置データB>浮上位置指令
値Aの場合 移動子20が浮上位置指令値Aよりも下方に位置している
ので、比較器317 によりトランジスタ312 にオフ信号を
ベース信号として出力する。トランジスタ312のオフに
より浮上制御コイル22が開放する。これにより吸引力が
増大し移動子20が上昇する(ステップS4)。
【0026】(5) 実測浮上位置データB<浮上位置指令
値Aの場合 移動子20が浮上位置指令値Aよりも上方に位置している
ので、前記とは逆に比較器317 よりトランジスタ312 に
オン信号をベース信号として出力する。これにより浮上
制御コイル22が短絡し、吸引力が減少して移動子20が下
降する(ステップS5)。
【0027】次に吸引力制御部41の動作について説明す
る。まず、始発ステーションで浮上した移動子20の荷重
が浮上位置指令値Aに於いて発生する吸引力に対して小
さい場合には、図3(A)に示すように移動子20の移動
量が大きくなる。反対に浮上位置指令値Aに於いて発生
する吸引力に対して荷重が大きい場合には、図3(B)
に示すように振動量が小さくなる。前記に対して予め許
容振動量の上限値VH及び許容振動量の下限値VLが設
定されており、それぞれ振動量上限値記憶装置41、振動
量下限値記憶装置414 に記憶されている。
【0028】(6) 実測浮上位置データBは実測浮上位置
データ記憶装置411 にも入力され、一定時間にわたって
記憶される(ステップS6)。
【0029】(7) 振動量計算装置412 で過去の一定時間
( 例えば20ms前まで) の実測浮上位置データBより移動
子20の振動量Vを計算する(ステップS7)。
【0030】(8) 前記振動量Vと許容振動量の上限値V
H及とを上限振動量比較器415 によって比較する(ステ
ップS8)。
【0031】(9) 振動量V>許容振動量の上限値VHの
場合 上限振動量比較器415 は抵抗減信号で抵抗切替器417 に
出力する。抵抗切替器417 は前記抵抗減信号に基づいて
トランジスタ320 にオン信号をベース信号として出力
し、抵抗Rを1ステップ減少させる(ステップS9)。
これにより浮上制御コイル22の通電電流が増加し、吸引
力が図7左側破線で示すように減少する。
【0032】(10)振動量V<許容振動量の上限値VHの
場合 前記と逆に、抵抗Rを1ステップ増加させる(ステップ
S10、11)。
【0033】この結果、吸引力が図7右側破線で示すよ
うに増大する。NOの場合はステップS2に戻る(ステ
ップS12)。
【0034】図4(A)は図3(A)に示す振動状態に
抵抗値を1ステップ減少させた場合の、また図4(B)
は図3(B)に示す振動状態に抵抗値を1ステップ増加
させた場合の移動子20の振動波形を夫々示している。
【0035】なお、図2に示すフローチャートにおいて
は、抵抗Rの抵抗値を1ステップのみ減少又は増加させ
るものとしたが、これを複数回繰り返すことにより図5
に示すように振動量が減少する。
【0036】図6は荷重に対して吸引力が大きい場合の
抵抗値変化に対する浮上位置及び振動量の変化を示す実
測図で、同図では、VH=0.06mm、VL=0.05mmに設定
している。同図に示すように抵抗Rの漸減により移動子
20の振動量は減少し浮上位置指令値Aを保持したまま安
定した浮上状態が得られる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明装置は、搬送
路と、搬送路全長にわたって設けられたリニア誘導モー
タの固定子と、移動子と、移動子に設けたU字状鉄心
と、浮上制御コイルと、浮上位置センサと、制御部とを
具備しており、制御部は、吸引力を加減して移動子を浮
上位置指令値に保持される浮上制御部と、移動子の振動
状態に応じて浮上制御コイルの通電電流を制御し吸引力
を増減する吸引力制御部とを有しており、移動子に働く
重力(一定)とリニア誘導モータの吸引力とがバランス
するように構成されている。従って、移動子の振動量が
減少し、安定した浮上状態が得られるので、大変都合が
よいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る図面であって本発明装置の構成説
明図である。
【図2】本発明に係る図面であって本発明の動作を説明
するフローチャートである。
【図3】本発明に係る図面であって移動子の振動状態を
示す説明図である。(A)は吸引力に対し荷重が小さい
場合を、(B)は吸引力に対し荷重が大きい場合を示し
ている。
【図4】本発明に係る図面であって図3に抵抗値を1ス
テップ増減した場合の移動子の振動状態を示す説明図で
ある。(A)は吸引力に対し荷重が小さい場合において
抵抗値を減少させた状態を、(B)は荷重が大きい場合
において抵抗値を増加させた状態を示している。
【図5】本発明に係る図面であって図4に繰り返し複数
回抵抗値を変化させた場合の振動状態を示す説明図であ
る。
【図6】本発明に係る図面であって浮上位置及び抵抗値
の変化を示す実測図である。
【図7】本発明に係る図面であって固定子と移動子間に
発生する磁気吸引力(以下吸引力という)と浮上位置と
の関係図である。
【図8】従来の技術に係る図面であって(A)は移動子
の荷重Wが大きい場合、(B)は荷重Wが小さい場合を
示している。
【図9】従来の技術に係る図面であって図8に示す浮上
位置における移動子の振動波形図である。(A)は図8
(A)に対応し平均吸引力Lに対し荷重が大の場合を、
(B)は図8(B)に対応し平均吸引力Lに対し荷重が
小の場合を示している。
【符号の説明】
10 搬送路 11 固定子 20 移動子 21 U字状鉄心 22 浮上制御コイル 23 位置浮上センサ 30 制御部 31 浮上制御部 41 吸引力制御部 417 抵抗切替器 R 抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送路と、搬送路全長にわたって設けら
    れたリニア誘導モータの固定子と、固定子に対向して移
    動可能に設けられた移動子とよりなり、前記搬送路は、
    搬送方向に沿って形成されるとともに移動子の浮上位置
    が予め設定されており、一方、移動子は搬送方向にU字
    状に形成され浮上制御コイルを巻回したU字状鉄心と、
    前記浮上位置を検出する浮上位置センサと、制御部とを
    具備しており、前記制御部は、浮上位置センサの検出結
    果に基づいて前記浮上制御コイルを短絡・開放して移動
    子を予め設定された浮上位置に浮上させる浮上制御部
    と、前記設定された浮上位置を保持しながら移動子の振
    動状態に応じてリニア誘導モータに働く磁気吸引力を増
    減させる吸引力制御部とを有していることを特徴とする
    リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置。
  2. 【請求項2】 前記吸引力制御部は浮上制御コイルに並
    列接続された抵抗の抵抗値を増減するように構成されて
    いる請求項1記載のリニア誘導モータを用いた磁気浮上
    搬送装置。
JP4275088A 1992-09-17 1992-09-17 リニア誘導モータを用いた磁気浮上搬送装置 Pending JPH06105411A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101385977B1 (ko) * 2012-10-31 2014-04-16 한국전기연구원 자기부상 및 자기베어링 시스템용 전자석 액추에이터의 pwm 구동 시스템

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KR101385977B1 (ko) * 2012-10-31 2014-04-16 한국전기연구원 자기부상 및 자기베어링 시스템용 전자석 액추에이터의 pwm 구동 시스템

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